Eventos Anais de eventos
CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
FORMAÇÃO DE BAND GAPS POR MEIO DO RESSONADOR DE HELMHOLTZ COM VARIAÇÕES DA CAVIDADE ACÚSTICA
Submission Author:
wanderson vinicius de oliveira monteiro , SP
Co-Authors:
wanderson vinicius de oliveira monteiro, CASSIO BRUNO FLORENCIO GOMES, Edilson Dantas Nóbrega, Joas Meneses Vilar Reis
Presenter: wanderson vinicius de oliveira monteiro
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0346
Abstract
A engenharia acústica atua no sentido de promover o controle do ruído gerado por equipamentos no tratamento das ondas sonoras que afetam o receptor (normalmente o ouvido humano) ou diretamente na fonte do ruído. Nesse sentido, esse campo tem sido amplamente estudado e diversas pesquisas estão sendo desenvolvidas com o intuito de encontrar estruturas que forneçam condições acusticamente agradáveis. Os metamateriais são materiais artificiais que possuem propriedades não convencionais, e quando dispostos em uma certa periodicidade espacial, apresentam uma variação na impedância em cada célula unitária causando alterações nas faixas de frequência onde ocorrem as atenuações das ondas propagantes na estrutura. Essas faixas de frequência são conhecidas como band gaps ou bandas proibidas, e ocorrem devido aos encontros de ondas acústicas com interferência destrutivas. Em sistemas de dutos, um metamaterial do tipo ressonador de Helmholtz pode ser utilizado para o controle de ruído. Portanto, neste trabalho foram avaliados os efeitos da resposta dinâmica e perda de transmissão sonora em ressonadores de Helmholtz, dispostos periodicamente com 3 células unitárias, e a formação dos band gaps nestes dispositivos, através da variação geométrica da cavidade do ar. Os efeitos da propagação de onda no duto com ressonador de Helmholtz foram avaliados através do método da Matriz de Transferência (TMM), pelo método dos Elementos Finitos de Onda (WFE), onde por meio destes, é possível obter o diagrama de dispersão de uma célula unitária. Finalmente, a resposta forçada (FRF) do sistema periódico foi obtida através do Método dos Elementos Finitos (FEM) e do WFE, de modo a prever o comportamento dinâmico da estrutura. Os resultados obtidos mostram que para cada tipo de cavidade e volume, os valores da atenuação mudam, tornando para cada volume, um modelo de cavidade com melhor atenuação em relação aos outros. As regiões de atenuações foram identificadas no diagrama de dispersão através dos band gaps, mostrando que com o aumento do volume das cavidades, mais band gaps surgem, ocasionando outras regiões com perda de transmissão sonora
Keywords
Ressonador de Helmholtz, metamateriais acústicos, WFE, FEM, TMM
